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Zemax详细使用方法ppt_共257页

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《Zemax教程》课件

《Zemax教程》课件
能和操作。
二次开发与定制功能
二次开发接口
Zemax提供二次开发接口，允许用户开发定制功能和插件，扩展 软件的功能范围。
定制界面和工具栏
用户可以根据自己的需求，定制界面的布局和工具栏，以及添加自 定义的工具和按钮。
集成第三方软件
通过二次开发接口，用户可以将Zemax与其他软件集成，实现数 据共享和协同工作。
《Zemax教程》 PPT课件
目录
CONTENTS
• Zemax软件简介 • Zemax基础操作教程 • Zemax光学设计实例教程 • Zemax光学仿真与性能评估 • Zemax高级功能教程 • Zemax常见问题与解决方案
01 Zemax软件简介
软件背景与发展历程
创立背景
为了解决光学设计中的复杂问题 ，Zemax软件于1997年诞生。
移动对象
使用鼠标拖动对象。
旋转对象
使用鼠标中键拖动对象。
缩放对象
使用滚轮或“+”和“-”按钮进行缩放。
文件类型与管理
.zmx
Zemax设计文件，包含光学系统的 所有信息。
.zdl
Zemax数据文件，包含光学系统的一 部分信息。
文件类型与管理
• .zpl：Zemax脚本文件，用于自动化任务。
文件类型与管理
发展历程
经过多年的研发和改进，Zemax 已经成为业界广泛认可的光学设 计软件。
软件特点与优势
01
02
03
高效性能
Zemax提供了强大的计算 引擎，能够快速进行光学 性能分析和优化。
用户友好
软件界面直观，易于学习 和操作，降低了使用门槛 。
全面功能
Zemax提供了从光学系统 设计到分析评估的完整解 决方案。

ZEMAX培训课件

ZEMAX培训课件

编辑项目
编辑项目的方法
用户可以通过zemax的菜单栏或右键菜 单选择编辑项目，也可以通过快捷键 Ctrl+E来编辑项目。
VS
编辑项目的步骤
编辑项目时，用户可以修改项目的各种参 数，如系统名称、波长、视场等，还可以 添加或删除组件、改变组件的位置和属性 等。
光线追迹的高级功能
01
02Βιβλιοθήκη 03光线分束zemax支持对多条光线进 行追迹，并可以设置每条 光线的初始状态和属性， 如能量、偏振态等。
光学材料的分类
光学材料包括透明材料和不透明材料两大类，透明材料如玻璃、水晶等，不透 明材料如金属、陶瓷等。
光学材料的属性
光学材料的属性包括折射率、透射率、反射率、色散等，这些属性对光线的传 播和出射有不同的影响。
导入和导出文件
导入文件
zemax支持导入多种类型的文件，包括.zem文件、.opt文件、.zmx文件等，用户可以通过导入功能将这些文件导 入到zemax中。
导出文件
zemax支持导出多种类型的文件，包括.zem文件、.opt文件、.zmx文件等，用户可以通过导出功能将zemax中 的文件导出到其他应用程序中。
建立新项目
新建项目的方法
用户可以通过zemax的菜单栏或右键菜单选择新建项目，也可以通过快捷键 Ctrl+N来新建项目。
新建项目的步骤
新建项目后，用户需要选择一个模板，设置项目名称、保存路径等参数，然后就 可以开始设计光学系统了。
zemax界面主要包括菜单栏、工 具栏、项目浏览器、工作区等部 分。
工具栏包括常用工具、快捷键等 。
工作区包括设计界面和仿真界面 ，可以方便地进行光学设计和仿 真分析。
02

ZEMAX主要功能介绍PPT参考课件

ZEMAX主要功能介绍PPT参考课件
3
ZEMAX的主要功能
公差分析
1.样板匹配 2.公差分析
数据输出
1.系统结构参数及性能输出 2.零件图输出
用户扩展功能
1.ZPL宏语言编程(Zemax Programming Language) 2.C++语言功能扩展(Zemax Extension)
4
ZEMAX操作界面快速扫描
顺序/非顺序模式选择
6
光学设计流程
ZEMAX主要功能
初 始
初始结构输 入与编辑
系统性能分析
优化
样板匹配与 公差分析
结
光学系统图
构
系统性能
球差色差曲线
样板匹配
计
参数输入
场曲畸变曲线 垂轴像差
设置优化操作数
设置公差分析操作数
算 或
波像差 点列图 光学传递函数
设置优化变量 优化
公差分析
选 择
系统结构 参数输入
像面照度分析 其它辅助分析
F#： 3.5
-42.885 1.48 F6
视场：2ω=56度 28.5 4.0
光阑 4.17
160.972 4.38 ZK11
-32.795
9
系统性能参数输入——孔径值
System->General
10
系统性能参数输入——孔径值
名称
说明
入瞳直径
一般L=∞
像方F#
物方NA
由孔径光阑 尺寸决定 近轴F#
f’/D， 一般L=∞
nsinu 一般L< ∞ 大小取决于 Stop的尺寸 1/（2n’tanθ)
物方孔径角 u,一般L< ∞
11
系统性能参数输入——玻璃库

ZEMAX主要功能介绍-课件PPT

ZEMAX主要功能介绍-课件PPT
语法：与Basic语法类似 Macros——〉Edit/Run ZPL Macros
全口径球差优化操作数：ZPL03.zpl
l L1
PZ1
ZPL宏语言在优化中的应用举例1 ——ZPL03.ZPL
TYPE: ZPLM MARC#: 3 ZPL03与SPHA的区别：
SPHA表示波相差中球差系数W040的大 小；而ZPL03则表示全口径球差的实际大 小。
主面位置

l
H l
H


(1 C ) n
A (1 B ) n
A

ZPL07.ZLP ——主面位置计算操作数
优化对话框中的ZPL07.ZPL
ZEMAX EXTENSION编程 ——基于C++语言的ZEMAX编程
ZEMAX具有强大的光学数据处理能力 C++语言则是功能强大灵活的高级程序语
光学系统的性能分析与优化
1.像质分析/照明特性分析 2.优化功能
Optimization Global Search Hammer optimization
ZEMAX的主要功能
公差分析
1.样板匹配 2.公差分析
数据输出
1.系统结构参数及性能输出 2.零件图输出
用户扩展功能
1.ZPL宏语言编程(Zemax Programming Language) 2.C++语言功能扩展(Zemax Extension)
添加结果
ZEMAX编程
应用ZEMAX这一光学平台，结合用户自 己的需要，添加自己特定的功能。
ZEMAX编程包含ZEMAX Programming Language (ZPL宏语言编程）和 ZEMAX Extension （ZEMAX C++语言扩展编程） 两种

zemax中文使用说明

zemax中文使用说明

目录第1 章简介 6 第2 章用户界面 10 第3 章约定和定义 19 第4 章文件菜单 (30)第5 章习作 37 教程1：单透镜 38 教程2：双透镜 39 教程3：牛顿望远镜 40 教程4：带有非球面矫正器的施密特—卡塞格林系统 42 教程5：多重结构配置的激光束扩大器 44 教程6：折叠反射镜面和坐标断点 46 教程7：消色差单透镜第6 章编辑菜单 (48)第7 章系统菜单 (58)第8 章分析菜单 (67)§8.1 导言 (67)§8.2 外形图 (67)§8.3 特性曲线 (73)§8.4 点列图 (75)§8.5 调制传递函数MTF (77)§8.5.1 调制传递函数 (77)§8.5.2 离焦的MTF (79)§8.5.3 MTF 曲面 (79)§8.5.4 MTF 和视场的关系 (80)§8.5.5 几何传递函数 (80)§8.5.6 离焦的几何MTF (81)§8.6 点扩散函数（PSF） (81)§8.6.1 FFT 点扩散函数 (81)§8.6.2 惠更斯点扩散函数 (84)§8.6.3 用FFT 计算PSF 横截面 (85)§8.7 波前 (85)§8.7.1 波前图 (85)§8.7.2 干涉图 (85)§8.8 均方根 (86)§8.8.1 作为视场函数的均方根 (86)§8.8.2 作为波长函数的RMS (88)§8.8.3 作为离焦量函数的均方根 (89)§8.9 包围圆能量 (90)§8.9.1 衍射法 (90)§8.9.2 几何法 (91)§8.9.3 线性/边缘响应 (92)§8.10 照度 (92)§8.10.1 相对照度 (92)§8.10.2 渐晕图 (93)§8.10.3 XY 方向照度分布 (93)§8.10.4 二维面照度 (94)§8.11 像分析 (94)§8.11.1 几何像分析 (94)§8.11.2 衍射像分析 (98)§8.12 其他 (101)§8.12.1 场曲和畸变 (101)§8.12.2 网格畸变 (102)§8.12.3 光线痕迹图 (103)§8.12.4 万用图表 (104)§8.12.5 纵向像差 (105)§8.12.6 横向色差 (106)§8.12.7 Y-Y bar 图 (106)§8.12.8 焦点色位移 (106)§8.12.9 色散图 (107)§8.12.10 波长和内透过率的关系 (107)§8.12.11 玻璃图 (107)§8.12.10 系统总结图 (108)§8.13 计算 (108)§8.13.1 光线追迹 (108)§8.13.2 塞得系数 (109)第九章工具菜单 (111)§9.1 优化 (111)§9.2 全局优化 (111)§9.3 锤形优化 (111)§9.4 消除所有变量 (111)§9.5 评价函数列表 (111)§9.6 公差 (111)§9.7 公差列表 (111)§9.8 公差汇总表 (112)§9.9 套样板 (112)§9.10 样板列表 (113)§9.11 玻璃库 (113)§9.12 镜头库 (113)§9.13 编辑镀膜文件 (115)§9.14 给所有的面添加膜层参数............................. .115 §9.15 镀膜列表.......................................... .115 §9.16 变换半口径为环形口径.............................. ..115 §9.17 变换半口径为浮动口径.............................. ..116 §9.18 将零件反向排列.................................... .116 §9.19 镜头缩放....................................... (116)§9.20 生成焦距.......................................... .116 §9.21 快速调焦......................................... .. (116)§9.22 添另折叠反射镜................................... ..116 §9.23 幻像发生器......................................... .117 §9.24 系统复杂性测试.................................... ..118 §9.25 输出IGES 文件................................ . (118)第十章报告菜单 (121)§10.1 介绍 (121)§10.2 表面数据........................................... .121 §10.3 系统数据 (121)§10.4 规格数据............................................. .122 §10.5 Report Graphics 4/6 ................................... .122 第十一章宏指令菜单 (123)§11.1 编辑运行ZPL 宏指令 (123)§11.2 更新宏指令列表 (123)§11.3 宏指令名 (123)第十二章扩展命令菜单 (124)§12.1 扩展命令 (124)§12.2 更新扩展命令列表................................ (124)§12.3 扩展命令名.................................... ..124 第十三章表面类型.. (125)§13.1 简介 (125)§13.2 参数数据....................................... ..125 §13.3 特别数据....................................... .125 §13.4 表面类型概要...................................... .126§13.4.1 用户自定义表面................................. .126 §13.4.2 内含表面....................................... .126 §13.5 标准面............................................. .128 §13.6 偶次非球面 (128)§13.7 奇次非球面....................................... .129 §13.8 近轴表面........................................... .129 §13.9 近轴X-Y 表面.. (129)§13.10 环形表面.......................................... ..130 §13.11 双圆锥表面...................................... ..130 §13.12 环形光栅面.. (131)§13.13 立方样条表面 (131)§13.14 Ⅰ型全息表面...................................... .132 §13.15 Ⅱ型全息表面..................................... .132 §13.16 坐标断点表面.................................... (133)§13.17 多项式表面........................................ ..134 §13.18 菲涅耳表面...................................... (134)§13.19 ABCD 矩阵....................................... .135 §13.20 另类面....................................... (135)§13.21 衍射光栅表面................................ ....... ..135 §13.22 共轭面............................................. .136 §13.23 倾斜表面.......................................... .137 §13.24 不规则表面......................................... .138 §13.25 梯度折射率1 表面.............................. . (138)§13.26 梯度折射率2 表面................................... .. .139 §13.27 梯度折射率3 表面.................................... (139)§13.28 梯度折射率4 表面.................................... . .140 §13.29 梯度折射率5 表面................................. .140 §13.30 梯度折射率6 表面............................... .142 §13.31 梯度折射率7 表面............................... .. .142 §13.32 梯度折射率表面Gradium TM......................... (143)§13.33 梯度折射率9 表面.................................... .145 §13.34 梯度折射率10 表面.. (146)§13.35 泽尼克边缘矢高表面............................ (147)第十五章非序列元件 (149)第十七章优化 (191)第十八章全局优化..................................................................无第十九章公差规定 (236)第二十章多重结构 (264)第二十一章玻璃目录的使用 (270)第二十二章热分析 (282)第二十三章偏振分析 (283)第二十四章 ZEMAX 程序设计语言…………………………………（未打印）295 第二十五章 ZEMAX 扩展……………………………………………（未打印）349第一章简介关于本手册的说明ZEMAX有三种不同的版本：ZEMAX-SE（标准版）；ZEMAX-XE（扩展版）；ZEMAX-EE（工程版）。

《zemax软件培训》课件

《zemax软件培训》课件
高级优化算法
Zemax提供了多种高级优化算法，如非线性优化、遗传算 法、模拟退火等。这些算法在处理复杂的光学系统优化问 题时具有更高的效率和可靠性。
性能评估与验证
在进行优化设计时，需要建立合理的性能评估指标，并对 优化结果进行实验验证，以确保设计方案的可行性和有效 性。
多光线追迹
01 02
多光线追迹概述
03
CHAPTER
Zemax软件高级应用
像差理论
像差理论概述
像差是光学系统设计和分析中的 重要概念，它描述了光线通过光 学系统后产生的各种畸变。了解 像差理论对于优化光学系统性能
至关重要。
常见像差类型
包括球差、彗差、场曲、畸变等 ，这些像差类型对成像质量的影 响各不相同，了解其产生原因和
特性是进行像差校正的基础。
像差校正方法
Zemax提供了多种像差校正方法 ，如优化算法、离散对数优化等 ，可以根据实际需求选择合适的 校正方法，以达到更好的成像效
果。
高级优化技术
多目标优化
在光学系统设计中，往往需要同时考虑多个性能指标，如 成像质量、系统尺寸、成本等。多目标优化技术可以帮助 我们在多个目标之间找到最佳的平衡点。
在Zemax中，可以通过设置多个子光线来执行多光线追迹。合理的子光
线数量和分布方式可以提高计算精度和效率。
光线追迹分析
光线追迹分析概述
光线追迹分析是评估光学系统性能的重要手段，通过模拟光线在系统中的传播过程，可以 深入了解系统的成像规律和性能特点。
光线追迹参数设置
在进行光线追迹分析时，需要合理设置参数，如光线数量、采样点数、折射率等。这些参 数的选择直接影响分析结果的准确性和可靠性。
调整光路
对光路进行调整和优化，提高光学系统的性 能和成像质量。

《Zemax光学设计软》课件


性。
02 Zemax软件基本操作
界面介绍
菜单栏
包含所有可用的命 令和选项。
工具栏
提供常用命令的快 捷方式。
标题栏
显示软件名称和当 前打开的文件名。
工作区
用于显示和编辑光 学设计的相关数据 和图形。
状态栏
显示当前操作的状 态和提示信息。
文件操作
新建文件
创建一个新的光学设计项目。
打开文件
打开一个已存在的光学设计项目。
高效的照明模拟
Zemax可以模拟各种光源和照明条件下的光学系统性能，帮助设 计师优化照明设计。
软件应用领域
光学仪器设计
01
Zemax广泛应用于望远镜、显微镜、照相机等光学仪器的设计
和优化。
摄像头和投影仪设计
02
Zemax可以帮助设计师优化摄像头和投影仪的性能，提高成像
质量。
照明设计和分析
03
Zemax可以用于照明系统的设计和分析，提高照明效率和均匀
光学性能分析
分辨率分析
分析光学系统的分辨率，评估系统对 细节的分辨能力。
光束孔径分析
研究光束孔径大小对成像质量的影响 ，优化光束孔径配置。
波前分析
波前畸变
研究光波经过光学系统后的波前畸变情况，分析其对成像质 量的影响。
波前重建
利用Zemax软件对波前进行重建，了解光波的传播特性和变 化规律。
05
保存文件
将当前光学设计项目保存到磁盘上。
另存为
将当前光学设计项目以不同的文件名或格式保存。
工具栏介绍
01
视图工具栏
用于控制工作区的视图，包括放大 、缩小、旋转等操作。
绘图工具栏
提供绘制各种光学元件和光路的功 能。

《zemax培训教程》课件


总结词：安装问题
详细描述：在进行zemax安装过程中，可能会遇到各种问题，如无法下载、安装中断、无法运行等。
解决方案：首先检查硬件和系统要求是否符合zemax标准，其次确保在官网或指定渠道下载zemax安装包，避免因下载不完整或受污染的文件导致安装问题。另外，根据具体问题，可以参考zemax官方文档或寻求专业人士帮助。
zemax的发展历程
成长阶段
zemax在2000年发布了其首款产品zemax optical design，此后便开始不断推出新的产品和服务，扩大市场份额。
成熟阶段
zemax在2010年成为纳斯达克上市公司，拥有超过500名员工，服务全球超过30个国家和地区。
zemax software
01
zemax software是zemax的主打产品，是一款专业的高速的光学设计软件，可以用于各种光学系统设计，包括相机、望远镜、投影仪等。
总结词
详细描述
解决方案
zemax基础操作过程中遇到的问题及解决方案
高级操作问题
zemax高级操作过程中遇到的问题及解决方案
zemax高级操作涉及优化算法、公差分析、像差校正等复杂的光学设计技巧。在操作过程中可能会遇到算法错误、公差分析不准确、像差校正失败等问题。
首先熟悉zemax高级操作菜单和功能，理解算法原理和应用范围。其次，针对公差分析和像差校正问题，需要掌握zemax自带的公差分析和像差校正工具使用方法，同时结合实际设计需求进行操作。如果遇到困难，可以参考zemax官方文档或寻求专业人士帮助。
VR/AR 头盔设计
通过一个 VR/AR 头盔设计的实际项目案例，让学员掌握 Zemax 在 VR/AR 头盔设计方面的应用，包括对头部跟踪系统的设计、视场角的优化等。

zemax教程


光线追迹原理
几何光学是研究光线在均匀介质中的 传播规律和成像原理的科学，是光学 设计的基础。
光线追迹是光学设计中的基本方法， 通过计算光线在光学系统中的传播路 径和成像情况，评估光学系统的性能 。
物理光学原理
物理光学是研究光的波动性、干涉、 衍射、偏振等现象的科学，对于复杂 的光学系统设计和分析具有重要意义 。
医学、生物科学等领域的光学 成像系统设计。
02
zemax软件安装与启动
zemax软件安装步骤
下载zemax软件安装包
从官方网站或授权渠道下载最新版本的zemax软件安装包。
安装准备
确保计算机满足最低系统要求，并关闭所有正在运行的程序。
运行安装程序
双击安装包，按照提示进行安装。选择安装目录和组件，并遵循安 装向导完成安装过程。
02
它提供了全面的光学设计工具，包括光线追迹、优化、公差分
析等。
Zemax软件支持多种操作系统，如Windows、Linux等。
03
zemax软件功能
光线追迹
Zemax可以模拟光线在光学系统中的 传播路径。
公差分析
Zemax可以对光学系统的公差进行分 析，以评估实际制造和装配过程中的
性能变化。
优化
缩放视图
使用鼠标滚轮或者工具栏中的缩放工具，可以对视图进行缩放操作。
平移视图
按住鼠标中键并拖动，可以平移视图。
旋转视图
在工具栏中选择旋转工具，可以对视图进行旋转操作。
zemax软件工具栏介绍
编辑工具栏
包含撤销、重做、 复制、粘贴等编辑 操作按钮。
分析工具栏
包含光线追迹、优 化、公差分析等分 析操作按钮。
Zemax内置了多种优化算法，可以对 光学系统进行自动优化以提高性能。

Zemax操作

首先在运行系统中开启ZEMAX，默认的编辑视窗为透镜资料编辑器(Lens Data Editor, LDE)，在LDE可键入大多数的透镜参数，这些设罝的参数包括：表面类型(Surf：Type)如标准球面、非球面、衍射光栅…等曲率半径(Radius of Curvature)表面厚度(Thickness)：与下一个表面之间的距离材料类型(Glass)如玻璃、空气、塑胶…等：与下一个表面之间的材料表面半高(Semi-Diameter)：决定透镜表面的尺寸大小以单透镜为例：1、设置系统孔径（System->General）注：F/#指的是光由无限远入射所形成的有效焦距F与近轴光线所对应的入瞳直径#的比值。

在说明问题前，首先要了解一些光学术语：A=D/f’，A表示物镜的相对孔径，D表示入瞳直径一般就是指物镜直径，f’表示物镜焦距，另外在照相机里面为了方便常常将A的倒数即f’/D作为相机上的标示值，称为光圈F（注意此处F为光圈数，区别上面所说的有效焦距F）。

现在来说明F/4的意思，即我们知道有效焦距为F，入瞳为4mm（光学里面一般以毫米为单位），假如设计时给出焦距为100mm，那么我们立即可以得到光圈数为100/4=25mm。

包括输入入瞳，选择好透镜单位等2、设置视场角（System->Filed）ZEMAX默认的视场角是即为近轴视场角，其中「Weight」这个选项可以用来设罝各视场角之权值，并可运用于优化。

3、设置波长（Wav）4、键入透镜资料建立单透镜这个例子需要建立4个表面。

The object surface（OBJ）：设罝光线的起始点The front surface of the lens(STO)：光线进入Lens 的位置。

在这例子里，这表面的位置也决定了光阑(Stop)的位置The back surface of the lens(2)：光线从Lens 出来并进入空气中的位置。

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NSC with ports system例子
Ray Tracing的3种方式（III）
（3） Purely Non-sequential(aka NSC without port) •所有object都是3D shell or solids； •每个object都在一个空间坐标系中定义了其特性； •需要定义光源的发光特性和位置，定义detector收集光线； •光线一直追迹，直到它遇到下列情况才终止： Nothing， 能量低于定义的阈值。 •计算时光学元件的相对位置由空间坐标确定；对同一元件，可同时进 行穿透、反射、吸收及散射的特性计算； •无法作优化及公差分析； 这种情况下，可以对光线进行分光，散射，衍射，反射，折射。
（2）还提供了User Defined Surface。用户只需要按照它的语法规定， 用C++语言编写DLL文件与ZEMAX相连接就可以建立自己需要的面形。
The system aperture

它是很重要的一个参数，决定入瞳的大小，它决定光学系统在物 空间收集多少光线。
System aperture types
Sequential lens data-Surface data: 面的序号; 每个面的相关结构数据; 光学系统的孔径; 波长; 视场。 进行优化时,还需要： 变量; 优化函数。 For NSC without port system,还需要： 所有object的结构参数和位置参数; 所有source和detector的特性参数和位置参数; 波长。


Surface data的符号规则
• 镜头数据（Lens Data）：曲率半径、厚度、材质和其他参数。
各量符号规定：
+ — + + — —
• Thickness：从左到右距离为正，否则为负。
Surface Type
（1）提供了近60种的光学曲面面形。主要类型有：平面、球面、标准二 次曲面、非球面、光锥面、轮胎面、折射率渐变面、二元光学面、光 栅(固定周期和变周期)、全息衍射元件、Fresnel透镜、波带片等。
系统要求

WIN98，NT，2000，XP 200Mb 以上的硬盘空间 最小的分辨率为：1024*768 一个并行口或者USB接口用来接KEY 64Mb以上内存；如果进行对象非常复杂、物理光学或散射和照
明分析时，最低要求是256MB，最好是512Mb
What is ZEMAX
ZEMAX是一个光学设计软件，它使用sequential和non-sequential的 方法模拟refractive,reflective和diffractive光线追迹。 ZEMAX用“surface‖为sequential ray tracing建模；用“component‖ 或solid object model为non-sequential ray tracing建模。 Purely sequential ：
ZEMAX概述
ZEMAX简介（I）
Focus Software 公司产品——光学镜头设计和光学系统分析软件 版本有三个等级： ＊ZEMAX—SE(标准版)
＊ZEMAX—XE(完整版)
＊ZEMAX—EE(专业版) 每年有数次版本更新，可以到ZEMAX的网站或者讯技光电科技公司的 网站上下载更新
ZEMAX Editors
Graphic and Text 界面

有些功能（如layout）只支持图形，有些只支持文本（如Seidel 像差系数），有的都支持（如fan plot）； 如果二者都支持，一般先给出图形输出，如果需要显示text的内 容，需要点一下菜单栏中的“Text‖；

Graphic and Text windows例子
ZEMAX软件培训
国内外光学设计软件情况
※国内情况： • 北京理工大学(SOD)，南京理工大学等自编光学设计软件。 ※国外情况： • Optical Research Associates: Code V
•
Lambda: OSLO等。
ZEMAX已经成为当今使用最普遍的光学 设计软件
※ 市场占有率：80~85%
Sequential system例子
Ray Tracing的3种方式（II）
（2）Hybrid sequential/non-sequential(aka NSC with ports) •所有object都是3D shell or solids； •每个object都在一个空间坐标系中定义了其特性； •光线从input port进入non-sequential group；从exit port 离 开NS group； •光线在NSC中一直追迹，直到它遇到下列情况才终止： Nothing Exit port 能量低于定义的阈值。 •忽略NS group内的光源和探测器； •进入NS group的光线的特性，由序列性的系统数据，如视场位置和 瞳的大小等决定。
•Entrance Pupil Diameter(EPD):直接指定入瞳的大小； •Image Space F/#:无限共轭像空间近轴F数（f/D,只用于物距无穷远）； •Object Space Numerical Aperture：物空间边缘光线的数值孔径nsinθ （物在有限远处,保持N.A.为常数）； •Float by Size：EPD的大小由光栏的半径决定； •Paraxial working F/#:像空间中定义的共轭近轴1/2ntan，忽略像差；
传统的镜头设计，和大多数成像系统;


Hybrid sequential/ non-sequential(aka NSC with ports) 同时有sequential组件和non-sequential组件（如prism,pipe）的 系统; 用“ports‖为光线进入和离开NS group的出入口; Purely non-sequential(aka NSC without ports) 用于illumination,scattering,stray light analysis; 不用“ports‖。
大部分图形窗口都提供文本信息。
Graphic and Text windows例子
点Text菜单栏，可以看到图形窗口中的文本信息。
Graphics windows菜单功能
Update：更新窗口中的数据； Setting：设置窗口的属性； Print：打印窗口的内容； Windows： Annotate：往图形上加lines,boxes,text； Copy clipboard:将内容拷贝到剪切板中； Export:将内容转换为WMF，EMF，JPG，BMP文件保存； Lock:锁定窗口； Clone:Clone窗口； Aspect ratio:设置窗口的长宽比； Active cursor:对图形窗口显示鼠标所指位置的数据； Configuration:选择要显示哪个结构的数据； Overlay：不同图形重叠显示；
ZEMAX简介（II）
界面友好，容易上手；资料丰富，既可以直接选择，又可以自定义； 可建立反射、 折射、衍射及散射等光学模型； 可进行偏振、镀膜和温度、气压等方面的分析
具有强大的像质评价和分析功能；
丰富的资料库，有现成的镜头和玻璃、样板数据，可供用户选择； 大部分窗口都提供在线帮助,方便随时获取相关功能的在线解释和帮助；
Dialog boxes
ZEMAX的大部分图形和文本窗口都包含有设置对话框。
数据输出
输出到到剪贴板，可以再到其它windows应用程序，如Excel等； 输出到CAD程序：支持DXF，IGES，STEP，SAT格式。 DXF： 因为不是标准格式，对其支持比较差一些； 只有在wireframe的设定中才支持。 IGES，STEP，SAT： 真正的标准； 可以输出3D solids； 可以输出为lines; 在Tool菜单栏中。
※ 全球已经销售了两万多套
※ 台湾已经销售600多套 ※ 大陆已经有300多套，知道和需要购买者越来越多
市场应用
※ 应用范围： • 传统相机、数码相机、内窥镜等光学镜头的设计 • DVD、VCD读写头 • 投影系统，背投电视 • 照明系统 • 干涉仪
• LED
• Laser diode • 光通信器件设计等等„
NSC without ports system例子
ZEMAX用户界面
ZEMAX用户界面类型
ZEMAX有4种主要类型的用户界源自： Editors:定义和编辑光学面和其他数据； Graphic windows：显示图形数据；


Text windows：显示文本数据；
Dialog boxes：编辑和回顾其他窗口或系统的数据，或者报告错误信 息等。
ZEMAX Editors界面
有很多种： Lens data editor: 基本的lens data，包括surface type, radius, thickness, glass,etc. Merit function editor:优化时，定义和编辑merit function； Multi-Configuration editor：为变焦镜头和其它多重结构系统定义多重 结构参数； Tolerance Data editor：定义和编辑公差数据； Extra Data editor:需要很多参数的surface data的扩展； Non-sequential component editor:定义和编辑NSC sources, objects, detectors。
Session file的概念

Session file ：在保存文件时，如果选择Session file，则它包括lens file, 所有图形和文本窗口，editors,它们在屏幕上的大小和位置， 及每个窗口的设置。此时，除了一个ZMX文件以外，还有一个SES 文件。